钢结构工程焊接质量的控制措施分析

孟鹏飞

1 钢结构工程焊接质量的影响因素

1） 人的因素。对于人的因素来说，主要有三个方面：①质量决策人员；②管理人员；③操作人员，他们直接决定钢结构工程的焊接质量。在钢结构工程焊接过程中，通过决策、管理、施工等相关来将活动完成，所以，人的因素在焊接工程质量中的作用是非常关键的。例如作业人员质量意识缺失，技术水平不足，没有按照工艺规程执行，都会对工程焊接质量产生严重影响。对于决策、管理不到位，还会使工程质量缺陷形成。2） 技术因素。对于技术因素，其覆盖的范围要广一些，例如设计、施工、检验等等。对于钢结构工程焊接质量来说，就是对技术方案进行优化，将施工工艺进行优后，来使工程施工技术能力提升，从而通过检验技术水平的提升等来使工程焊接质量得以保证。3） 管理因素。对于钢结构工程来说，焊接质量的管理因素有两个：①决策因素；②组织因素。其中组织因素有两个方面：a. 管理组织工程项目的实施；b. 工程项目实施的任务组织。自质量控制视角出发，工程项目管理体系的健全，组织方式的合理，必然会对钢结构工程焊接质量有着直接的作用。

2 钢结构工程焊接质量控制措施

2.1 焊接变形的控制措施

1） 尽可能地使焊缝的截面积减小，施焊量只要使连接需求满足就可以了，也就是说：“不过焊”，就是根据焊脚尺寸来对焊缝强度决定，因此，针对高凸焊缝，多出来的焊缝金属，结合规范要求，其不会使许可强度提各项，会使应力集中系数加大，使得坡口中的综合性能受天台晓望呼影响。在对接厚板焊缝时，要将坡口加工成U 型，从而使焊缝金属量降低。2） 对于焊缝的数量来说，最好少一些，每条焊缝要以多层多道焊为主，焊接厚板时要格外重视。3） 环绕中心轴的焊缝要均衡，以对称施焊为主，也就是一个收缩力对另外一个收缩力相互均衡，这样能够在焊接过程中对变形进行有效的控制。4） 将逆向回焊法进行应用。倘若焊接总进程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我们所说的分段侧焊法。由于施焊后，沿焊缝板内侧的热量会使其发生膨胀，造成板向外分离，然而热量在板内侧扩散后，会出现向板外缘膨胀的情况，使得板发生回收。5） 将反变形法进行应用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，将收缩力有效的利用，同时，还要预弯焊接前的部件，也就是通过机械手段来使反向力形成，从而将收缩力进行消除。

2.2 焊接残余应力及裂纹的控制措施

对于焊接残余应力的控制措施主要有四个方面：①使焊缝尺寸减少；②使焊缝拘束度减小；③焊接顺序科学、合理；④使焊件的刚度降低，使自由收缩的条件得以创设。对于焊接裂纹来说：①要将焊接材料合理的选择，对焊缝的化学成分进行控制，使母材及焊接材料中低熔点共晶物降低，也就是我们所说的偏析元素，例如S 含量等，这是为了使热裂纹的出现得以预防。②对焊接工艺参数进行控制，例如焊缝速度、电流等，让焊接截面宽度与深度比与工艺规定相符合，这样可以对热量输入有效控制。③对焊前预热以及焊后缓冷有效控制，使焊接接头组织得以改善，有效控制t8/5，这样可以使焊缝和HAZ 性能改进，从而使冷裂纹的出现得以预防。

2.3 焊接工艺评定及焊缝质量控制措施

对于焊接工艺评定来说，其范围主要有两个方面：①国内第一次生产的钢材、焊材等，在关键、特殊钢结构工程中进行应用；②在设计中关于钢材类别、焊接工艺等条件，在本次工程中施工企业第一次使用。对于焊缝质量控制来说，主要以外观检查为主：①检查表面形状，例如不规则的焊缝截面，弧坑位置，焊缝的连接点等；②焊缝尺寸，主要是指对接焊缝的余高、角焊缝的焊脚尺寸等；③焊缝表面问题，主要是指咬边、裂纹等情况。在我国《钢结构焊接技术规程》中，与焊缝外观质量相关的规定有：①裂纹不能出现不熔合、以及留有焊瘤的情况；②焊接区域不能将飞溅物焊接。

2.4 焊接应力集中的控制措施

①设计过程中要使不连续、不均匀以及缺口等问题进行避免，要尽量使焊缝的交叉得以避免，在焊缝间，保持最小距离超过100mm。同时，对于不等厚板的对称焊接头来说，不管中心线有没有对齐，都要把厚板形成坡度，再进行对齐。此外，焊缝的布置地点要合理，通过最少的焊接，使最优的效果实现。②焊缝位置选择要考虑到焊接、检查的便利性，对于焊缝的连接板的过渡要平缓一些。同时将筋端的锐角切去，板的端部要包角处理。布置焊缝时要保持对称，同时与中心轴相接近。③焊缝布置要与应力集中处避开，对于动载结构要格外注意。此外，在应力最大处不能布置焊缝。

2.5 钢结构变形的控制措施

①对称零件尺寸同一，使加工更加便利，这对于拼装过程中的互换性是有利的。将焊缝合理的布置，倘若材料的尺寸与零件长充尺寸相同，就要尽可能地将拼接焊缝减少；在布置焊缝时，要使构件的重心相对称，使焊接应力的集中、变形得以减少。②在连接零件以及构件过程中，要将不等截面、厚度相接进行避免，相接过程中结合缓坡的形式，可以使截面的形状以及厚度进行改变，让对接过程中截面、厚度统一，使传力均衡，能够使焊后应力、变形过大得以避免。钢结构不同节点，杆件端头边缘距离不能过于接近，大多错开距离不会低于20mm，使焊接质量得以保证，使焊接过程中热量集中上涨得以避免，这样会使变形更加严重。